控制含水体系中和基质上的微生物生长的组合物和方法技术

通过在乳过氧化物酶、来自过氧化氢或过氧化物源的过氧化物、卤化物或硫氰酸盐和来自铵源的铵发生相互作用从而给含水体系或基质提供抗微生物剂的条件下，提供乳过氧化物酶、过氧化氢或过氧化物源、卤化物（氯化物除外）或硫氰酸盐，以及任选的铵源，来提供在含水体系中或基质上杀灭、防止或抑制微生物生长的方法和组合物，所述含水体系或基质能够支持微生物生长。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及控制含水体系中和基质(substrate)上(例如基质的 一 个或多 个表面上)的微生物生长的组合物和方法。本专利技术也涉及通过使乳过氧化物 酶(lactoperoxidase)与其它组分相互作用形成抗微生物剂。
技术介绍
过氧化物酶是广泛分布于自然界中的一类酶。它们在自然界中的基本 功能是催化氧化反应，同时消耗过氧化氢或其它氧化剂。为了进行氧化反 应，通常需要电子给体(还原剂)。在过氧化氢存在下和在作为电子给体的卣化物或硫氰酸盐的存在下， 过氧化物酶能够产生具有广普抗菌性质的产物。过氧化物酶能够随着它们 能够与之反应的特定卣化物或硫氰酸盐而变化。例如，髓过氧物酶 (myeloperoxidase)使用Cr、 Br-、 r或SCN-作为电子给体，并将它们氧化形 成抗菌的次卣化物(hypohalide)或次石克氰酸盐(hypothiocyanate)。乳过氧化物酶催化Bf、 r或scN-的氧化(但不催化cr的氧化)，产生抗微生物产物。辣 根过氧化物酶仅使用r作为电子给体得到i2、 hio和icr。已经使用了抗微 生物过氧化物酶-卣化物-11202体系的应用领域包括食品、奶制品、个人护理 用品和兽医用产品。授权给Allen的美国专利5,451,402描述了用含面代过氧化物酶的组合 物(haloperoxidase-containing composition)杀灭酵母禾口孑包子孩t生物的方法，才居 称该组合物可用于人类或动物患者的治疗性杀菌处理(therapeutic antiseptic treatment),以及用于植物微生物和真菌孢子(ftingal spore)的消毒或杀菌的体 外应用中。Johansen的美国专利申请公开2002/0119136 A1涉及抗微生物组合物， 其含有鬼伞属过氧化物酶、过氧化氢和增强剂(enhancing agent)例如电子给 体。据称该组合物可用于抑制或杀灭存在于要洗的衣物中、人类或动物皮 月夫、毛发、粘月莫(mucous membrane)、 口月空(oral cavity)、牙齿、伤口 、〉於伤(bruises)上以及硬表面上的微生物。该组合物也可用作化妆品的防腐剂，用于清洗、 消毒或抑制用于水处理、食品加工、化学或药物加工、纸浆加工和水净化(water sanitation)的加工设备上的微生物的生长。授权给Johansen的美国专利6,251,386和美国专利6，818,212 B2涉及含 有卣代过氧化物酶、过氧化氢源、卣化物源和铵源的抗微生物组合物，以卣化物和铵源之间有未知的协同效应。授权给Claesson等的美国专利6,149,908涉及乳过氧化物酶、过氧化物 给体和硫氰酸盐用于制造治疗幽门螺旋杆菌(7/ecok^w ;^/on')感染的药 物的用途。授权给Galley等的美国专利5,607,681描述了抗微生物组合物，其含有 碘化物或硫氰酸根阴离子、葡萄糖氧化酶和D-葡萄糖，以及乳过氧化物酶。 该专利陈述，可以浓缩的非反应形式例如干粉和非水溶液的形式提供该组 合物。提到了该组合物在口腔卫生、除臭剂和去头屑产品中用作防腐剂或 作为提供强效(potent)抗微生物活性的活性剂是有用的。授权给Good等的美国专利5,250,299涉及增效的(synergistic)抗微生物 组合物，其由用二羧酸或三羧酸调节至pH为约1.5至约5的次硫氰酸盐产 生体系组成。次硫氰酸盐产生体系由乳过氧化物酶、硫氰酸盐和过氧化氢 组成。该专利描述了消毒与食品制备相关的表面的方法，以及杀灭家禽的 沙门氏菌和污染食品表面的其它革兰氏阴性微生物的方法。授权给Montgomery的美国专利5,176,899描述了经稳定的含水的抗微 生物洁牙剂组合物，其含有氧化还原酶以及它用于产生过氧化氢的指定底 物、作用于过氧化氢上用于氧化含在唾液中的硫氰酸根离子以产生抗微生 物浓度的次硫氰酸根(hypothiocyanite)离子的过氧化物酶。Guthrie等的国际公开WO 98/49272 (Knoll Aktiengesellschaft)涉及经稳 定的含水的抗微生物酶组合物，其含有乳过氧化物酶、葡萄糖氧化酶、碱 金属卣化物盐，和给予该组合物特定pH的螯合緩沖剂。描述了该组合物作 为抗微生物剂用于奶制品、食品和药物中是有用的。授权给Bycroft等的美国专利5,043,176涉及增效的抗微生物组合物， 其由抗微生物多肽和次硫氰酸盐组分组成。当在约30至40'C和约3至约5 的pH下施用该组合物时，可观察到增效的活性。据称该组合物对可用于对抗革兰氏阴性细菌例如沙门氏菌。优选的组合物是乳酸链球菌肽、乳过氧 化物酶、硫氰酸盐和过氧化氢。该专利陈述，该组合物能够在10至20分钟内将沙门氏菌的活细胞计数减少6个对数(logs)以上。授权给Kessler等的美国专利4,937,072描述了原位杀孢子的消毒剂 (sporicidal disinfectant),其包括过氧化物酶、过氧化物或产生过氧化物的物 质，以及碘化物的盐。以非反应状态存放这三种组分，以保持该杀孢子剂 (sporocide)处于惰性状态。通过将这三种组分混合到含水载体中导致过氧化 物酶催化的反应，从而产生抗微生物的游离基团和/或副产物。工业方法，例如造纸和浆料加工中使用大量的水，希望在该加工过程 中以及在水的入口和用于该加工的存放设施中抑制孩i生物生长。因此，期望有一种防止、杀灭、和/或抑制微生物生长的方法，该方法 并不昂贵的，使用低浓度也有效的组合物，并且使用容易获得的成分。同样期望有一种防止、杀灭、和/或抑制微生物生长的方法，其不使用 IU匕物(chlorine)或其它环境不友好的(environmentally undesirable)成分。
技术实现思路
现已发现，控制在含水体系中或基质上的微生物(所述基质能够支持这 种生长)生长的强效抗微生物溶液可通过以下方法获得在乳过氧化物酶、 来自过氧化氢或过氧化物源的过氧化物、卣化物或硫氰酸盐任选的来自铵 源的铵(如果存在的话)发生相互作用从而给该含水体系或该基质提供抗微 生物剂的条件下，提供乳过氧化物酶(本申请中称为LP),过氧化氢或过氧 化物源(例如过碳酸盐或酶过氧化物(enzymatic peroxide)产生体系(例如葡萄 糖氧化酶/葡萄糖体系(GO/glu)))、卣化物或硫氰酸盐，任选的铵源。(含本 申请所述的乳过氧化物酶的抗微生物体系或溶液在本申请中可相互替换地 称为LP-体系，，或LP抗微生物体系，，)。可在水中预混合各个组分以形成溶 液，其中该组分相互作用从而形成抗微生物剂，然后可以将有效量的所得 溶液施用于将要处理的含水体系、其它体系或基质。或者，可分别(或者可 以任何方式组合地)将单个组分加到将要处理的含水体系、其它体系或基质将要处理的含水体系、其它体系，或基质中保存期望的一段时间。本专利技术还提供一种组合物，其包括乳过氧化物酶(LP)、过氧化氢或过氧化物源(例如过氧化脲(carbamide peroxide)、过碳酸盐、过硼酸盐或过疏酸盐， 或酶过氧化物产生体系例如葡萄糖氧化酶/葡萄糖体系(GO/glu))、卣化物或 硫氰酸盐，任选的铵源。本专利技术还提供全固体组合物(本文档来自技高网...

【技术保护点】
控制在含水体系中或基质上的至少一种微生物生长的方法，所述含水体系和基质能够支持该微生物生长，该方法包括：　　　　在乳过氧化物酶、来自过氧化物源的过氧化物、卤化物或硫氰酸盐任选的来自铵源的铵相互作用从而给该含水体系或该基质提供抗微生物剂的条件下，提供ａ）乳过氧化物酶、ｂ）过氧化物源、ｃ）卤化物或硫氰酸盐，其中该卤化物不是氯化物任选的ｄ）铵源，并且其中该抗微生物剂控制在含水体系中或基质上的至少一种微生物生长。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-6-15 11/153,5711.控制在含水体系中或基质上的至少一种微生物生长的方法，所述含水体系和基质能够支持该微生物生长，该方法包括在乳过氧化物酶、来自过氧化物源的过氧化物、卤化物或硫氰酸盐任选的来自铵源的铵相互作用从而给该含水体系或该基质提供抗微生物剂的条件下，提供a)乳过氧化物酶、b)过氧化物源、c)卤化物或硫氰酸盐，其中该卤化物不是氯化物任选的d)铵源，并且其中该抗微生物剂控制在含水体系中或基质上的至少一种微生物生长。2. 权利要求l的方法，其中乳过氧化物酶得自哺乳动物的奶。3. 权利要求1的方法，其中乳过氧化物酶得自牛奶。4. 权利要求1的方法，其中过氧化物源是过氧化氢。5. 权利要求1的方法，其中过氧化物源是过氧化脲、过碳酸盐、过硼 酸盐或过-克酸盐，或其组合。6. 权利要求1的方法，其中过氧化物源是酶过氧化氢产生体系，其包 括过氧化氢产生酶和酶作用于其上从而产生过氧化氢的酶底物。7. 权利要求l的方法，其中过氧化氢产生酶是葡萄糖氧化酶，并且酶 底物是葡萄糖。8. 权利要求1的方法，其中卤化物是碱金属或碱土金属的卤化物盐的 形式。9. 权利要求l的方法，其中卣化物是溴化铵、溴化钠、溴化钾、溴化 钙、溴化镁、珙化钠、碘化钾、碘化铵、碘化钙、或碘化镁，或其组合。10. 权利要求1的方法，其中卤化物是石典化钾。11. 权利要求1的方法，其中硫氰酸盐是硫氰酸钠、好b氰酸铵、或硫氰 酸钾，或其组合。12. 权利要求1的方法，其中铵源是铵盐。13. 权利要求1的方法，其中卤化物和铵源都由卤化铵提供。14. 权利要求1的方法，其中卣化物和铵源都由溴化铵提供。15. 权利要求l的方法，其中卤化物是溴化钠，铵源是硫酸铵。16. 权利要求1的方法，其中通过以下方法给含水体系提供抗微生物 剂将乳过氧化物酶、过氧化物源、卣化物或疏氰酸盐和铵源加到含水体系中，从而使得乳过氧化物酶在含水体系中的浓度为约0.01至约1000 ppm， 过氧化物源给含水体系中提供的过氧化氢的浓度为约0.01至约1000 ppm, 卣化物在含水体系中的浓度为约0.1至约10,000 ppm,并且铵源给含水体系 中提供的铵离子的浓度为约O.O至约10,000 ppm。17. 权利要求16的方法，其中乳过氧化物酶在含水体系中的浓度为约 0.1至约50 ppm,过氧化物源给含水体系中提供的过氧化氢的浓度为约0.1 至约200 ppm，卣化物在含水体系中的浓度为约1至约500 ppm,并且铵源 给含水体系中提供的铵离子的浓度为约0至约500 ppm。18. 权利要求1的方法，其中过氧化物源是包括葡萄糖氧化酶和葡萄糖 的酶过氧化氬产生体系，其中卣化物和铵源都由NH4Br提供，并且其中抗 微生物剂通过如下方法提供给含水体系将乳过氧化物酶、NH4Br、葡萄糖 氧化酶和葡萄糖加到含水体系中，从而使得乳过氧化物酶在含水体系中的 浓度为约0.01至约1000 ppm， NH4Br在含水体系中的浓度为约0.1至约 10000ppm,葡萄糖氧化酶在含水体系中的浓度为约0.01至约500 ppm,并 且葡萄糖在含水体系中的浓度为约1至约10,000 ppm。19. 权利要求18的方法，其中乳过氧化物酶在含水体系中的浓度为约 0.1至约50ppm， NH4Br在含水体系中的浓度为约1至约500ppm，葡萄糖 氧化酶在含水体系中的浓度为约0.05至约50ppm，并且葡萄糖在含水体系 中的浓度为约10至约5000 ppm。20. 权利要求1的方法，其中过氧化物源是包括葡萄糖氧化酶和葡萄糖 的酶过氧化氬产生体系，其中卣化物是NaBr,铵源是(NH4)2S04，并且其中 抗微生物剂通过如下方法提供给含水体系将乳过氧化物酶、NaBr、 (NH4)2S04、葡萄糖氧化酶和葡萄糖加到含水体系中，从而使得乳过氧化物 酶在含水体系中的浓度为约0.01至约1000ppm,NaBr在含水体系中的浓度 为约0.1至约10000 ppm, (NH4)2S04在含水体系中的浓度为约0,1至约10000 ppm,葡萄糖氧化酶在含水体系中的浓度为约0.01至约500ppm,并且葡萄 糖在含水体系中的浓度为约1至约10,000 ppm。21. 权利要求20的方法，其中乳过氧化物酶在含水体系中的浓度为约 0.1至约50ppm, NaBr在含水体系中的浓度为约1至约500ppm, (NH4)2S04 在含水体系中的浓度为约1至约500ppm，葡萄糖氧化酶在含水体系中的浓 度为约0.05至约50 ppm，并且葡萄糖在含水体系中的浓度为约10至约5000 ppm。22. 权利要求1的方法，其中过氧化物源是包括葡萄糖氧化酶和葡萄糖 的酶过氧化氪产生体系，其中卣化物是KI，并且其中抗微生物剂通过如下 方法提供给含水体系将乳过氧化物酶、KI、葡萄糖氧化酶和葡萄糖加到 含水体系中，从而使得乳过氧化物酶在含水体系中的浓度为约0.01至约 1000 ppm, KI在含水体系中的浓度为约0.1至约10000 ppm，葡萄糖氧化酶 在含水体系中的浓度为约0.01至约500 ppm，并且葡萄糖在含水体系中的 浓度为约1至约10,000 ppm。23. 权利要求22的方法，其中乳过氧化物酶在含水体系中的浓度为约 0.1至约50ppm， KI在含水体系中的浓度为约1至约500ppm，葡萄糖氧化 酶在含水体系中的浓度为约0.05 ppm至约50 ppm,并且葡萄糖在含水体系 中的浓度为约10 ppm至约5000 ppm。24. 权利要求1的方法，其中抗微生物剂通过以下方法提供给含水体系 或基质合并乳过氧化物酶、过氧化物源、囟化物或硫氰酸盐任选的铵源， 和水，以形成浓缩溶液，在该溶液中乳过氧化物酶、来自过氧化物源的过 氧化物、卣化物任选的来自铵源的铵相互作用，从而在浓缩溶液中提供抗 微生物剂，然后将该浓缩溶液施用到该含水体系或基质。25. 权利要求24的方法，其中浓缩溶液包括浓度为约0.01 wt。/。至约5 wt。/。的乳过氧化物酶，浓度为约O.l wt。/。至约50 wt。/。的NH4Br和浓度为约 0.03 wt。/。至约15 wt。/。的H202，基于浓缩溶液的重量。26. 权利要求24的方法，其中浓缩溶液包括浓度为约0.05 wt。/。至约0.5 wt。/。的乳过氧化物酶，浓度为约0.5 wt。/。至约5 wt。/。的NH4Br和浓度为约0.15 wt。/。至约1.5 wt。/。的H202，基于浓缩溶液的重量。27. 权利要求24的方法，其中在浓缩溶液中存在的乳过氧化物酶、11202 和NEUBr的重量比为约1:1:5至约1:10:100。28. 权利要求24的方法，其中在浓缩容液中存在的乳过氧化物酶，^02 H4Br的重量比为约1:3:10。29. 权利要求24的方法，其中浓缩溶液包括浓度为约0.01 wt。/。至约5 wt。/。的乳过氧化物酶，浓度为约0.1 wt。/。至约50wt。/。的NaBr，浓度为约O.l wt。/。至约50 wt。/。的(NH4)2S04和浓度为约0.03 wt。/。至约15 wt。/。的H202,基 于浓缩溶液的重量。30. 权利要求24的方法，其中浓缩溶液包括浓度为约0.05 wt。/。至约0.5 wt。/。的乳过氧化物酶，浓度为约0.5 wt。/。至约5 wt。/。的NaBr，浓度为约0.5 wt。/。至约5 wt。/。的(NH4)2S04和浓度为约0.15 wt。/。至约1.5 wt。/。的H202，基 于浓缩溶液的重量。31. 权利要求24的方法，其中在浓缩溶液中存在的乳过氧化物酶、 H202、 NaBr和(NH4)2S04的重量比为约1:1:5:5至约1:10:100:100。32. 权利要求24的方法，其中在浓缩溶液中存在的乳过氧化物酶、 H202、 NaBr和(NH4)2S04的重量比为约1:3:10:10。33. 权利要求24的方法，其中浓缩溶液包括浓度为约0.01 wt。/。至约5 wt。/。的乳过氧化物酶，浓度为约0.1 wt。/。至约50 wt。/。的KI和浓度为约0.03 城％至约15wtQ/(^H202，基于浓缩溶液的重量。34. 权利要求24的方法，其中浓缩溶液包括浓度为约0.05 wt。/。至约0.5 wt。/。的乳过氧化物酶，浓度为约0.5 wt。/。至约5 wt。/。的KI和浓度为约0.15 wt。/。至约1.5 wt。/。的H202，基于浓缩溶液的重量。35. 权利要求24的方法，其中在浓缩溶液中存在的乳过氧化物酶、11202 和KI的重量比为约1:1:5至约1:10:100。36. 权利要求24的方法，其中在浓缩溶液中存在的乳过氧化物酶、11202 和KI的重量比为约1:3:10。37. 权利要求1的方法，其中抗微生物剂通过如下方法提供给含水体系 或基质在含水体系中或基质上原位形成抗微生物剂的条件下，将乳过氧 化物酶、过氧化物源、卣化物或硫氰酸盐任选的铵源分别加到含水体系或基质。38. 权利要求1的方法，其中含水体系是金属加工系统，冷却水系统， 废水系统，食品加工系统，^t用水系统，皮革加工水系统，白水...

【专利技术属性】
技术研发人员：周向东，斯蒂芬D布赖恩特，托马斯E麦克尼尔，
申请(专利权)人：巴科曼实验室国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]